2019 Fiscal Year Research-status Report

骨髄由来免疫抑制細胞を標的とした放射線治療抵抗性の制御メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	19K09071
Research Institution	The University of Tokushima
Principal Investigator	東島潤徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 徳島大学専門研究員 (30467815)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	柏原秀也徳島大学, 病院, 特任助教 (10548738) 池本哲也徳島大学, 病院, 特任准教授 (20398019) 徳永卓哉徳島大学, 病院, 助教 (30448328) 森根裕二徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (60398021) 西正暁徳島大学, 病院, 助教 (70464344) 高須千絵徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 講師 (70582823) 吉川幸造徳島大学, 病院, 講師 (80448331)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	大腸癌 / 放射線治療 / 青色LED / 光治療 / オートファジー / 腫瘍免疫 / 腫瘍微小環境 / 腫瘍関連マクロファージ
Outline of Annual Research Achievements	大腸癌細胞株(HT29, HCT116)を使用し、放射線治療のみならず、青色LEDを用いた光治療についても検討することとした。ヒト大腸癌細胞株HT29、HCT-116に対して波長465nmの青色LED光を30mW/cm2の照射強度で30min 単回照射を行い、細胞増殖制御効果について検討した。結果として有意な増殖抑制効果を認め、autophagyに着目して検討を加えたところ、青色LED光照射群でLC3、Beclin-1 mRNAの発現増加を認め、細胞質内オートファゴソームの誘導が確認された。アポトーシス及び細胞回転関連因子については変化を認めなかった。このことから、大腸癌細胞に青色LED光を照射するとオートファジーが誘導され、細胞増殖が抑制されると考えられた。 In vivoでも青色LEDの効果について検討するため、4-5週齢 Balb/cヌードマウスの直腸にHCT-116を5×106個移植して同所性モデルを作成した。移植後7日目から465nm・30mW/cm2・30min/weekのプロトコールで腫瘍部にLEDを照射し、抗腫瘍効果について21日目に検討したところ、腫瘍サイズの有意な縮小を認めたことから、青色LED光の大腸癌細胞抑制効果はin vivoでも確認された。また、放射線治療・光治療における腫瘍免疫や治療抵抗性について検討するため、腫瘍微小環境を構成する腫瘍関連マクロファージ（Tumor-associated macrophage: TAM）に着目した。大腸癌細胞株(HT29, HCT116)を使用し、Macrophage分化には単球系細胞株としてTHP-1を使用した。THP-1を癌細胞を培養した培地にて24時間培養した。M1/2 macrophage markersであるIL-1b,IL-6,CD163,Arg1発現を検討し、M2様の形質が誘導されていることを確認した。癌細胞株と癌細胞により活性化されたマクロファージを共培養すると、腫瘍の増殖能・遊走能が増強した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 実験の準備段階として、大腸癌細胞に対する光治療の効果についての検討を行い、腫瘍微小環境への影響について検討するために腫瘍関連マクロファージの誘導法を確立し、腫瘍の増殖能・遊走能が増強されることを確認した。以上を踏まえ今後の検討を行う。
Strategy for Future Research Activity	今後は大腸癌細胞に対する放射線・光治療におけるmiR-223の役割と、腫瘍微小環境との相互作用についての検討を進める予定である。また6～8週齢のBalb/Cマウスを用いて、我々の確立している直腸癌同所性モデルを作成し、放射線治療RT/LED治療を行いin vivoでもmiR-223の役割について研究を推進する方針である。
Causes of Carryover	（理由）計画書作成時に購入予定であった消耗品の価格変動のため。参加予定であった学会が中止となったため旅費を使用しなかった。（使用計画）次年度への繰越額は消耗品に使用予定である。